Вічний двигун

Вічний двигун може здатися невідповідною темою для книги про головні віхи в історії фізики, однак зауважимо: розвитку науки часто сприяють ідеї, що народжуються на її периферії, особливо коли вчені намагаються зрозуміти, чому якийсь пристрій на перший погляд порушує закони фізики.

Різні проекти вічних двигунів пропонувалися протягом багатьох століть, починаючи з 1150, коли індійський математик і астроном Бхаськара II описав колесо з судинами, наповненими ртуттю. Він вважав, що колесо буде обертатися вічно, тому що через перетікання ртуті всередині судин по одну сторону від осі обертання колесо завжди буде важче, ніж по інший. Отже, вічним двигуном називається пристрій, яке або виробляє більше енергії, ніж споживає (порушення закону збереження енергії), або мимовільно витягує тепло з навколишнього середовища і цілком перетворює його в механічну роботу (порушення другого початку термодинаміки).

Моїм улюбленим вічним двигуном є броунівська трещотка Річарда Фейнмана, яка обговорювалася в 1962 р Уявіть собі крихітний храповик, прикріплений до осі вертушки – маленького гребного колеса, поміщеного в воду. Молекули води б’ють у лопаті вертушки хаотично, з різних сторін, але через храповика вертушка здатна обертатися тільки в одну сторону. Такий пристрій можна використовувати для здійснення роботи, наприклад для підняття вантажу. Вертушка, забезпечена храповиком-тріскачкою, т. Е. Собачкою, яка зачіпляє похилий зубець шестерні, буде обертатися вічно. Забавно!

Однак Фейнман вказав, що броунівська трещотка повинна мати дуже маленьку собачку, щоб реагувати на удари молекул. Якщо температура храповика така ж, як у води, то крихітна собачка, сама схильна хаотичного теплового руху, час від часу буде підніматися і дозволяти шестірні провернутися в зворотному напрямку. Чистого обертання в одну сторону в такому пристрої отримати не вдасться. Якщо температура храповика буде менше температури води, то вертушка дійсно може повертатися в одну сторону, але при цьому пристрій використовує енергію від перепаду температур, що ні суперечить другому початку термодинаміки.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.00 out of 5)

Вічний двигун